Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?

Собственно, вопрос в названии темы

1. Ток через стабилитрон - вот какой был в шунтируемой катухе перед отключением, такой сначала и будет.
2. Напряжение на стабилитроне - это напряжение стабилизации при известном (см. п. 1) токе через него.
3. Мощность - произведение одного на другое. Это пиковая мощность, средняя будет, понятно, меньше.

Варистор по такой же схеме рассчитывается?

Добавлено after 24 minutes 51 second:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
mickbell, чтобы рассчитать среднюю мощность, нам нужен средний ток самоиндукции. Как рассчитать?

Добавлено after 21 minute 12 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?

mickbell писал(а):2. Напряжение на стабилитроне - это напряжение стабилизации при известном (см. п. 1) токе через него.

Разве не величина падения напряжения? Например:
Источник тока 15В
Стабилитрон 12В
Ток катушки 5А

Если делать по току стабилизации, то: 12 * 5 = 60 Вт. Или, предположим что стабилитрон на 17В. 17 * 5 = 85 Вт... но 85 Вт не может быть ни как, так как стабилитрон на 17В не откроется при источнике напряжения 15В.

Если считать по падению напряжения: 15В - 12В = 3В -> 3В * 5 = 15 Вт. Далее также: 15 - 17 = -2 -> -2 * 5 = -10 Вт. Минус 10 Вт быть не может, по этому будет ноль. Что соответствует закрытому стабилитрону.
Или я ошибаюсь?

Добавлено after 3 minutes 20 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Кстати, средний ток самоиндукции катушки рассчитывается не по той же формуле, что и средний ток заряда конденсатора?

Добавлено after 7 minutes 45 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
И кстати, ток в цепи, проходя через стабилитрон, наверно уже не будет 5А?

Последний раз редактировалось Kalisnik Вт окт 19, 2021 09:09:33, всего редактировалось 1 раз.

проще всего исходить из запасенной в индуктивности энергии .5LI^2 , максимум она и рассеится в супрессоре. умножая на частоту получим среднюю мощность. это как верхняя оценка.
но лучше поподробнее рассказать что за нагрузка, чем коммутируется , могут быть нюансы,
какие конкретно L,esr,I,V,F ? это коллекторный мотор или электромагнит или вибромотор или тесла с разрядником

?

возможно нужен обычный шоттки диод.
или наоборот если речь о kW то может проще коммутировать мостом (диагональным или даже полным) и с рекуперацией в источник.

AlexS4, я больше из теоретических интересов открыл тему - хочу научиться делать правильные расчеты схем.

Попробую посчитать )) 0.5 * 1мГ * 5А^2 = 0.0125 Дж. Значит варистора на 0,2 Дж должно хватить с потолком при любой частоте?

Добавлено after 10 minutes 13 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Хотя нет - частота важна. При 10 Гц мы получим уже: 0.0125 Дж * 10 = 0.125 Дж/с = 0.125 Вт

Добавлено after 2 minutes 29 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Теперь все стало понятно!

Спасибо!

у варистора кроме макс энергии есть период в течение которого он может эту энергию рассеить (макс частота) или средняя мощность рассеивания.

в нагрузках с низкой добротностью и когда доли джоуля - обычно просто диодом замыкают накоротко и не парятся

А вот еще такой момент. Например, имеем цепь с источником питания 10В. В цепи стоит варистор на 6В. Вопрос: какое будет падение напряжения на варисторе и какой будет ток в цепи??

Добавлено after 6 minutes 25 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
На ютубе видел как варисторы оборачивают в термоусадку, чтобы при взрыве, если таковой произойдет, осколки не поломали элементы платы. Только с термоусадкой ухудшается теплоотдача, ведь так? Соответственно характеристики варистора ухудшаются и вероятность того что он взорвется увеличивается. Наверно самое правильное все заранее хорошо рассчитать и ставить варистор с запасом, а не оборачивать его термоусадкой?

Kalisnik писал(а):

mickbell писал(а):2. Напряжение на стабилитроне - это напряжение стабилизации при известном (см. п. 1) токе через него.

Разве не величина падения напряжения? Например:
Источник тока 15В
Стабилитрон 12В
Ток катушки 5А
Если делать по току стабилизации, то: 12 * 5 = 60 Вт. Или, предположим что стабилитрон на 17В. 17 * 5 = 85 Вт... но 85 Вт не может быть ни как, так как стабилитрон на 17В не откроется при источнике напряжения 15В.

"Откроется". Если напряжение стабилизации 17 В, то и падать на нём будет 17 В, даже если катуха была запитана десятью вольтами. Почему именно так, пока не подсказываю, предлагаю додумать самостоятельно.

mickbell, это понятно, что в катушке напряжение может расти бесконечно, пока не случится пробоя. Только почему напряжение стабилизации Вы считаете напряжением падения?

Добавлено after 6 minutes 55 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Или вы считаете 17В напряжением падения на катушке? Я так понимаю, что под падением напряжения Вы считаете не ПОТЕНЦИАЛ при переходе из одной точки цепи в другую, а конечную величину, на которую напряжение упало? Пусть так. Но расчеты по Вашей формуле не дают такого же результата, как по формуле предложенной AlexS4.

Давайте начнём с начала, раз есть непонимание. Сразу скажу: его не было бы, будь в сообщении схема.
Итак, я предполагал, что стабилитрон, защищающий от выбросов самоиндукции, включают параллельно коммутируемой катушке, из этого и исходил. Если оно не так, то сказанное мной неверно. Как на самом деле?

mickbell писал(а):Итак, я предполагал, что стабилитрон, защищающий от выбросов самоиндукции, включают параллельно коммутируемой катушке, из этого и исходил.

Вы все правильно предположили. Например вот так:

Только я не пойму как Вы считаете...

и сам ключ дорисуй, а то мало ли куда ты его поставишь.....)))))

Ага, и симулировать полученное, дабы картинку увидеть - меньше потом талдычить придётся. :-)

Вообще-то правильный симулятор - очень хороший помощник начинающему, только надо научиться им пользоваться. Какой правильный? ЛТспайс, Микрокап, ну ещё наверно, Электроник Уоркбенч, который застыл на версии, кажется, 5.12, в отличие от. (Это, конечно, не вам, это я ТСу говорю.)
PS. К напряжению стабилизации стабилитрона следует добавить прямое падение на диоде (около 600 мВ).

Добавлено after 4 minutes 47 seconds:

Kalisnik писал(а):

Или вы считаете 17В напряжением падения на катушке?

Нет, именно на 17-вольтовом стабилитроне. А каким оно ещё может быть? Или столько, или меньше. Но меньше оно не может быть, ведь в этом случае ток из катухи непонятно куда ломанулся бы - стабилитрон-то при меньших напряжениях, считаем, в обрыве. Вот вам и ответ.

mickbell, пусть так. Так как Вы рассчитываете мощность стабилитрона? Покажите на примере. Исходные данные можно с моей схемки взять.

Напряжение стабилизации зенера возьмем за 17В. Падение напряжения на выпрямительном диоде в расчет брать не будем.

Добавлено after 1 minute 7 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Интересно, какой у Вас результат получится

Kalisnik писал(а):

mickbell, пусть так. Так как Вы рассчитываете мощность стабилитрона? Покажите на примере. Исходные данные можно с моей схемки взять.

Напряжение стабилизации зенера возьмем за 17В.

Так вы же сами уже посчитали. Пиковая мощность 85 Вт, считается она точно так же, как любая другая мгновенная мощность - это произведение падения напряжения на элементе (в данном случае - на самом стабилитроне) на ток через него в интересующий момент времени. Средняя мощность - а за какое время её, среднюю, считать-то? Вы даже индуктивность не сказали, чтобы можно было прикинуть время затухания тока. Если же вам она нужна для оценки нагрева периодически клацающего электромагнита, то среднее значение будет интересно за период его коммутации. Короче, сначала правильно поставьте задачу, иначе её невозможно решать.

Kalisnik писал(а):

Падение напряжения на выпрямительном диоде в расчет брать не будем.

А если будете - то это относится только к диоду, но не к стабилитрону. Вы можете посчитать пиковую мощность и для диода. Падение напряжения на нём при токе 5 A можно взять из даташита, наверняка найдётся нужный график. Ток тот же самый, 5 A.

Как рассчитать пиковый ток самоиндукции на стабилитроне?

Его считать не надо, он известен заранее. Первый закон коммутации гласит: ток через индуктивность не может измениться скачком. Значит, каким он был до размыкания ключа, именно таким он будет сразу после размыкания, а потом снизится. Понятно, что после размыкания ключа весь ток пойдёт в защитную цепь - в данном случае, в диод и стабилитрон. То есть пиковый ток через стабилитрон равен рабочему току катушки, или отношению напряжения на катушке (перед размыканием ключа) к её сопротивлению.

Допустим такие исходные данные:

Индуктивность катушки - 1 мГ
Сопротивление катушки - 2.4 Ом
Напряжение питания - 12 В

Какой стабилитрон из реально существующих сюда можно поставить с током стабилизации не меньше 18В?

Добавлено after 6 minutes 40 seconds:
Re: Рассчитать мощность стабилитрона для защиты от самоиндукции?
Пардон, напряжением стабилизации 18 В - опечатался.

если ваше желание сильнее здравого смысла, то усиливайте стабилитрон 500 мВт мощными транзисторами........
===
вам бы в полицию и к столбу доё.........)))

1en2, не хотелось бы расставаться со здравым смыслом )) Спасибо за совет, не знал про такой трюк. И прошу прощения у mickbell за настойчивость. Столкнулся с проблемой и не придумаю как ее решить...
Вот схемка. Хочу сделать на ней защиту от переполюсовки.

Поставил диод (D4) на минусовую линию питания низковольтной схемы, так как там небольшой ток. Но вот не решу проблему с минусовой линей нагрузки... У меня такие варианты: варистор, усиленный стабилитрон, или просто на транзисторах что-то нашаманить)) Диод на общую линию плюса ставить не хотелось бы... При таком токе будет греться.